π型滤波频率计算_π型电感滤波电路计算

计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。

可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR.这个纹波电压应尽可能低，以免影响电源系统的正常操作，一般要求峰峰值为10mV~500mV

纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%.

降压型开关电源的电感选择

为降压型开关电源选择电感器时，需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大纹波电流、占空比。下面以图2为例说明降压型开关电源电感值的计算，首先假设开关频率为300kHz、输入电压范围12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA

最大输入电压值为13.2V,对应的占空比为：

D=Vo/Vi=5/13.2=0.379 (3)

其中，Vo为输出电压、Vi为输出电压。当开关管导通时，电感器上的电压为：

V=Vi-Vo=8.2V (4)

当开关管关断时，电感器上的电压为：

V=-Vo-Vd=-5.3V (5)

dt=D/F (6)

把公式2/3/6代入公式2得出：

升压型开关电源的电感选择

对于升压型开关电源的电感值计算，除了占空比与电感电压的关系式有所改变外，其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样。以图3为例进行计算，假设开关频率为 300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%,则最大纹波电流为450mA,对应的占空比为：

D=1-Vi/Vo=1-5.5/12=0.542 (7)

当开关管导通时，电感器上的电压为：

V=Vi=5.5V (8)

当开关管关断时，电感器上的电压为：

V=Vo+Vd-Vi=6.8V (9)

把公式6/7/8代入公式2得出

请注意，升压电源与降压电源不同，前者的负载电流并不是一直由电感电流提供。当开关管导通时，电感电流经过开关管流入地，而负载电流由输出电容提供，因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流。但在开关管关断期间，流经电感的电流除了提供给负载，还给输出电容充电。

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